Search for gravitational waves associated with γ-ray bursts detected by the interplanetary network

Aasi, J.; Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T.; Abernathy, M. R.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Affeldt, C.; Agathos, M.; Aggarwal, N.; Aguiar, O. D.; Ajith, P.; Alemic, A.; Allen, B.; Allocca, A.; Amariutei, D.; Andersen, M.; Anderson, R. A.; Anderson, S. B.; Anderson, W. G.; Arai, K.; Araya, M. C.; Arceneaux, C.; Areeda, J. S.; Ast, S.; Aston, S. M.; Astone, P.; Aufmuth, P.; Augustus, H.; Aulbert, C.; Aylott, B. E.; Babak, S.; Baker, P. T.; Ballardin, G.; Ballmer, S. W.; Barayoga, J. C.; Barbet, M.; Barish, B. C.; Barker, D.; Barone, F.; Barr, B.; Barsotti, L.; Barsuglia, M.; Barton, M. A.; Bartos, I.; Bassiri, R.; Basti, A.; Batch, J. C.; Bauchrowitz, J.; Bauer, Th S.; Baune, C.; Bavigadda, V.; Behnke, B.; Bejger, M.; Beker, M. G.; Belczynski, C.; Bell, A. S.; Bell, C.; Bergmann, G.; Bersanetti, D.; Bertolini, A.; Betzwieser, J.; Bilenko, I. A.; Billingsley, G.; Birch, J.; Biscans, S.; Bitossi, M.; Biwer, C.; Bizouard, M. A.; Black, E.; Blackburn, J. K.; Blackburn, L.; Blair, D.; Bloemen, S.; Bock, O.; Bodiya, T. P.; Boer, M.; Bogaert, G.; Bogan, C.; Bond, C.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Bork, R.; Born, M.; Boschi, V.; Bose, Sukanta; Bosi, L.; Bradaschia, C.; Brady, P. R.; Braginsky, V. B.; Branchesi, M.; Brau, J. E.; Briant, T.; Bridges, D. O.; Brillet, A.; Brinkmann, M.; Brisson, V.; Brooks, A. F.; Brown, D. A.; Brown, D. D.; Brückner, F.; Buchman, S.; Buikema, A.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buonanno, A.; Burman, R.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cadonati, L.; Cagnoli, G.; Calderón Bustillo, J.; Calloni, E.; Camp, J. B.; Campsie, P.; Cannon, K. C.; Canuel, B.; Cao, J.; Capano, C. D.; Carbognani, F.; Carbone, L.; Caride, S.; Castaldi, G.; Caudill, S.; Cavaglià, M.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Celerier, C.; Cella, G.; Cepeda, C.; Cesarini, E.; Chakraborty, R.; Chalermsongsak, T.; Chamberlin, S. J.; Chao, S.; Charlton, P.; Chassande-Mottin, E.; Chen, X.; Chen, Y.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cho, H. S.; Cho, M.; Chow, J. H.; Christensen, N.; Chu, Q.; Chua, S. S.Y.; Chung, S.; Ciani, G.; Clara, F.; Clark, D. E.; Clark, J. A.; Clayton, J. H.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colla, A.; Collette, C.; Colombini, M.; Cominsky, L.; Constancio, M.; Conte, A.; Cook, D.; Corbitt, T. R.; Cornish, N.; Corsi, A.; Costa, C. A.; Coughlin, M. W.; Coulon, J. P.; Countryman, S.; Couvares, P.; Coward, D. M.; Cowart, M. J.; Coyne, D. C.; Coyne, R.; Craig, K.; Creighton, J. D.E.; Croce, R. P.; Crowder, S. G.; Cumming, A.; Cunningham, L.; Cuoco, E.; Cutler, C.; Dahl, K.; Dal Canton, T.; Damjanic, M.; Danilishin, S. L.; D'Antonio, S.; Danzmann, K.; Dattilo, V.; Daveloza, H.; Davier, M.; Davies, G. S.; Daw, E. J.; Day, R.; Dayanga, T.; Debra, D.; Debreczeni, G.; Degallaix, J.; Deléglise, S.; Del Pozzo, W.; Denker, T.; Dent, T.; Dereli, H.; Dergachev, V.; De Rosa, R.; Derosa, R. T.; Desalvo, R.; Dhurandhar, S.; Díaz, M.; Dickson, J.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Palma, I.; Di Virgilio, A.; Dolique, V.; Dominguez, E.; Donovan, F.; Dooley, K. L.; Doravari, S.; Douglas, R.; Downes, T. P.; Drago, M.; Drever, R. W.P.; Driggers, J. C.; Du, Z.; Ducrot, M.; Dwyer, S.; Eberle, T.; Edo, T.; Edwards, M.; Effler, A.; Eggenstein, H. B.; Ehrens, P.; Eichholz, J.; Eikenberry, S. S.; Endroczi, G.; Essick, R.; Etzel, T.; Evans, M.; Evans, T.; Factourovich, M.; Fafone, V.; Fairhurst, S.; Fan, X.; Fang, Q.; Farinon, S.; Farr, B.; Farr, W. M.; Favata, M.; Fazi, D.; Fehrmann, H.; Fejer, M. M.; Feldbaum, D.; Feroz, F.; Ferrante, I.; Ferreira, E. C.; Ferrini, F.; Fidecaro, F.; Finn, L. S.; Fiori, I.; Fisher, R. P.; Flaminio, R.; Fournier, J. D.; Franco, S.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Frede, M.; Frei, Z.; Freise, A.; Frey, R.; Fricke, T. T.; Fritschel, P.; Frolov, V. V.; Fulda, P.; Fyffe, M.; Gair, J. R.; Gammaitoni, L.; Gaonkar, S.; Garufi, F.; Gehrels, N.; Gemme, G.; Gendre, B.; Genin, E.; Gennai, A.; Ghosh, S.; Giaime, J. A.; Giardina, K. D.; Giazotto, A.; Gleason, J.; Goetz, E.; Goetz, R.; Gondan, L.; González, G.; Gordon, N.; Gorodetsky, M. L.; Gossan, S.; Goßler, S.; Gouaty, R.; Gräf, C.; Graff, P. B.; Granata, M.; Grant, A.; Gras, S.; Gray, C.; Greenhalgh, R. J.S.; Gretarsson, A. M.; Groot, P.; Grote, H.; Grover, K.; Grunewald, S.; Guidi, G. M.; Guido, C. J.; Gushwa, K.; Gustafson, E. K.; Gustafson, R.; Ha, J.; Hall, E. D.; Hamilton, W.; Hammer, D.; Hammond, G.; Hanke, M.; Hanks, J.; Hanna, C.; Hannam, M. D.; Hanson, J.; Harms, J.; Harry, G. M.; Harry, I. W.; Harstad, E. D.; Hart, M.; Hartman, M. T.; Haster, C. J.; Haughian, K.; Heidmann, A.; Heintze, M.; Heitmann, H.; Hello, P.; Hemming, G.; Hendry, M.; Heng, I. S.; Heptonstall, A. W.; Heurs, M.; Hewitson, M.; Hild, S.; Hoak, D.; Hodge, K. A.; Hofman, D.; Holt, K.; Hopkins, P.; Horrom, T.; Hoske, D.; Hosken, D. J.; Hough, J.; Howell, E. J.; Hu, Y.; Huerta, E.; Hughey, B.; Husa, S.; Huttner, S. H.; Huynh, M.; Huynh-Dinh, T.; Idrisy, A.; Ingram, D. R.; Inta, R.; Islas, G.; Isogai, T.; Ivanov, A.; Iyer, B. R.; Izumi, K.; Jacobson, M.; Jang, H.; Jaranowski, P.; Ji, Y.; Jiménez-Forteza, F.; Johnson, W. W.; Jones, D. I.; Jones, R.; Jonker, R. J.G.; Ju, L.; Haris, K.; Kalmus, P.; Kalogera, V.; Kandhasamy, S.; Kang, G.; Kanner, J. B.; Karlen, J.; Kasprzack, M.; Katsavounidis, E.; Katzman, W.; Kaufer, H.; Kaufer, S.; Kaur, T.; Kawabe, K.; Kawazoe, F.; Kéfélian, F.; Keiser, G. M.; Keitel, D.; Kelley, D. B.; Kells, W.; Keppel, D. G.; Khalaidovski, A.; Khalili, F. Y.; Khazanov, E. A.; Kim, C.; Kim, K.; Kim, N. G.; Kim, N.; Kim, S.; Kim, Y. M.; King, E. J.; King, P. J.; Kinzel, D. L.; Kissel, J. S.; Klimenko, S.; Kline, J.; Koehlenbeck, S.; Kokeyama, K.; Kondrashov, V.; Koranda, S.; Korth, W. Z.; Kowalska, I.; Kozak, D. B.; Kringel, V.; Krishnan, B.; Królak, A.; Kuehn, G.; Kumar, A.; Kumar, D. Nanda; Kumar, P.; Kumar, R.; Kuo, L.; Kutynia, A.; Lam, P. K.; Landry, M.; Lantz, B.; Larson, S.; Lasky, P. D.; Lazzarini, A.; Lazzaro, C.; Leaci, P.; Leavey, S.; Lebigot, E. O.; Lee, C. H.; Lee, H. K.; Lee, H. M.; Lee, J.; Lee, P. J.; Leonardi, M.; Leong, J. R.; Leonor, I.; Le Roux, A.; Leroy, N.; Letendre, N.; Levin, Y.; Levine, B.; Lewis, J.; Li, T. G.F.; Libbrecht, K.; Libson, A.; Lin, A. C.; Littenberg, T. B.; Lockerbie, N. A.; Lockett, V.; Lodhia, D.; Loew, K.; Logue, J.; Lombardi, A. L.; Lopez, E.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Lormand, M.; Losurdo, G.; Lough, J.; Lubinski, M. J.; Lück, H.; Lundgren, A. P.; Ma, Y.; MacDonald, E. P.; MacDonald, T.; MacHenschalk, B.; MacInnis, M.; MacLeod, D. M.; Magaña-Sandoval, F.; Magee, R.; Mageswaran, M.; Maglione, C.; Mailand, K.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Malvezzi, V.; Man, N.; Manca, G. M.; Mandel, I.; Mandic, V.

doi:10.25916/sut.26245202.v1

Search for gravitational waves associated with γ-ray bursts detected by the interplanetary network

journal contribution

posted on 2024-08-06, 11:08 authored by J. Aasi, B. P. Abbott, R. Abbott, T. Abbott, M. R. Abernathy, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, R. X. Adhikari, C. Affeldt, M. Agathos, N. Aggarwal, O. D. Aguiar, P. Ajith, A. Alemic, B. Allen, A. Allocca, D. Amariutei, M. Andersen, R. A. Anderson, S. B. Anderson, W. G. Anderson, K. Arai, M. C. Araya, C. Arceneaux, J. S. Areeda, S. Ast, S. M. Aston, P. Astone, P. Aufmuth, H. Augustus, C. Aulbert, B. E. Aylott, S. Babak, P. T. Baker, G. Ballardin, S. W. Ballmer, J. C. Barayoga, M. Barbet, B. C. Barish, D. Barker, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, M. A. Barton, I. Bartos, R. Bassiri, A. Basti, J. C. Batch, J. Bauchrowitz, Th S. Bauer, C. Baune, V. Bavigadda, B. Behnke, M. Bejger, M. G. Beker, C. Belczynski, A. S. Bell, C. Bell, G. Bergmann, D. Bersanetti, A. Bertolini, J. Betzwieser, I. A. Bilenko, G. Billingsley, J. Birch, S. Biscans, M. Bitossi, C. Biwer, M. A. Bizouard, E. Black, J. K. Blackburn, L. Blackburn, D. Blair, S. Bloemen, O. Bock, T. P. Bodiya, M. Boer, G. Bogaert, C. Bogan, C. Bond, F. Bondu, L. Bonelli, R. Bonnand, R. Bork, M. Born, V. Boschi, Sukanta Bose, L. Bosi, C. Bradaschia, P. R. Brady, V. B. Braginsky, M. Branchesi, J. E. Brau, T. Briant, D. O. Bridges, A. Brillet, M. Brinkmann, V. Brisson, A. F. Brooks, D. A. Brown, D. D. Brown, F. Brückner, S. Buchman, A. Buikema, T. Bulik, H. J. Bulten, A. Buonanno, R. Burman, D. Buskulic, C. Buy, L. Cadonati, G. Cagnoli, J. Calderón Bustillo, E. Calloni, J. B. Camp, P. Campsie, K. C. Cannon, B. Canuel, J. Cao, C. D. Capano, F. Carbognani, L. Carbone, S. Caride, G. Castaldi, S. Caudill, M. Cavaglià, F. Cavalier, R. Cavalieri, C. Celerier, G. Cella, C. Cepeda, E. Cesarini, R. Chakraborty, T. Chalermsongsak, S. J. Chamberlin, S. Chao, P. Charlton, E. Chassande-Mottin, X. Chen, Y. Chen, A. Chincarini, A. Chiummo, H. S. Cho, M. Cho, J. H. Chow, N. Christensen, Q. Chu, S. S.Y. Chua, S. Chung, G. Ciani, F. Clara, D. E. Clark, J. A. Clark, J. H. Clayton, F. Cleva, E. Coccia, P. F. Cohadon, A. Colla, C. Collette, M. Colombini, L. Cominsky, M. Constancio, A. Conte, D. Cook, T. R. Corbitt, N. Cornish, A. Corsi, C. A. Costa, M. W. Coughlin, J. P. Coulon, S. Countryman, P. Couvares, D. M. Coward, M. J. Cowart, D. C. Coyne, R. Coyne, K. Craig, J. D.E. Creighton, R. P. Croce, S. G. Crowder, A. Cumming, L. Cunningham, E. Cuoco, C. Cutler, K. Dahl, T. Dal Canton, M. Damjanic, S. L. Danilishin, S. D'Antonio, K. Danzmann, V. Dattilo, H. Daveloza, M. Davier, G. S. Davies, E. J. Daw, R. Day, T. Dayanga, D. Debra, G. Debreczeni, J. Degallaix, S. Deléglise, W. Del Pozzo, T. Denker, T. Dent, H. Dereli, V. Dergachev, R. De Rosa, R. T. Derosa, R. Desalvo, S. Dhurandhar, M. Díaz, J. Dickson, L. Di Fiore, A. Di Lieto, I. Di Palma, A. Di Virgilio, V. Dolique, E. Dominguez, F. Donovan, K. L. Dooley, S. Doravari, R. Douglas, T. P. Downes, M. Drago, R. W.P. Drever, J. C. Driggers, Z. Du, M. Ducrot, S. Dwyer, T. Eberle, T. Edo, M. Edwards, A. Effler, H. B. Eggenstein, P. Ehrens, J. Eichholz, S. S. Eikenberry, G. Endroczi, R. Essick, T. Etzel, M. Evans, T. Evans, M. Factourovich, V. Fafone, S. Fairhurst, X. Fan, Q. Fang, S. Farinon, B. Farr, W. M. Farr, M. Favata, D. Fazi, H. Fehrmann, M. M. Fejer, D. Feldbaum, F. Feroz, I. Ferrante, E. C. Ferreira, F. Ferrini, F. Fidecaro, L. S. Finn, I. Fiori, R. P. Fisher, R. Flaminio, J. D. Fournier, S. Franco, S. Frasca, F. Frasconi, M. Frede, Z. Frei, A. Freise, R. Frey, T. T. Fricke, P. Fritschel, V. V. Frolov, P. Fulda, M. Fyffe, J. R. Gair, L. Gammaitoni, S. Gaonkar, F. Garufi, N. Gehrels, G. Gemme, B. Gendre, E. Genin, A. Gennai, S. Ghosh, J. A. Giaime, K. D. Giardina, A. Giazotto, J. Gleason, E. Goetz, R. Goetz, L. Gondan, G. González, N. Gordon, M. L. Gorodetsky, S. Gossan, S. Goßler, R. Gouaty, C. Gräf, P. B. Graff, M. Granata, A. Grant, S. Gras, C. Gray, R. J.S. Greenhalgh, A. M. Gretarsson, P. Groot, H. Grote, K. Grover, S. Grunewald, G. M. Guidi, C. J. Guido, K. Gushwa, E. K. Gustafson, R. Gustafson, J. Ha, E. D. Hall, W. Hamilton, D. Hammer, G. Hammond, M. Hanke, J. Hanks, C. Hanna, M. D. Hannam, J. Hanson, J. Harms, G. M. Harry, I. W. Harry, E. D. Harstad, M. Hart, M. T. Hartman, C. J. Haster, K. Haughian, A. Heidmann, M. Heintze, H. Heitmann, P. Hello, G. Hemming, M. Hendry, I. S. Heng, A. W. Heptonstall, M. Heurs, M. Hewitson, S. Hild, D. Hoak, K. A. Hodge, D. Hofman, K. Holt, P. Hopkins, T. Horrom, D. Hoske, D. J. Hosken, J. Hough, E. J. Howell, Y. Hu, E. Huerta, B. Hughey, S. Husa, S. H. Huttner, M. Huynh, T. Huynh-Dinh, A. Idrisy, D. R. Ingram, R. Inta, G. Islas, T. Isogai, A. Ivanov, B. R. Iyer, K. Izumi, M. Jacobson, H. Jang, P. Jaranowski, Y. Ji, F. Jiménez-Forteza, W. W. Johnson, D. I. Jones, R. Jones, R. J.G. Jonker, L. Ju, K. Haris, P. Kalmus, V. Kalogera, S. Kandhasamy, G. Kang, J. B. Kanner, J. Karlen, M. Kasprzack, E. Katsavounidis, W. Katzman, H. Kaufer, S. Kaufer, T. Kaur, K. Kawabe, F. Kawazoe, F. Kéfélian, G. M. Keiser, D. Keitel, D. B. Kelley, W. Kells, D. G. Keppel, A. Khalaidovski, F. Y. Khalili, E. A. Khazanov, C. Kim, K. Kim, N. G. Kim, N. Kim, S. Kim, Y. M. Kim, E. J. King, P. J. King, D. L. Kinzel, J. S. Kissel, S. Klimenko, J. Kline, S. Koehlenbeck, K. Kokeyama, V. Kondrashov, S. Koranda, W. Z. Korth, I. Kowalska, D. B. Kozak, V. Kringel, B. Krishnan, A. Królak, G. Kuehn, A. Kumar, D. Nanda Kumar, P. Kumar, R. Kumar, L. Kuo, A. Kutynia, P. K. Lam, M. Landry, B. Lantz, S. Larson, P. D. Lasky, A. Lazzarini, C. Lazzaro, P. Leaci, S. Leavey, E. O. Lebigot, C. H. Lee, H. K. Lee, H. M. Lee, J. Lee, P. J. Lee, M. Leonardi, J. R. Leong, I. Leonor, A. Le Roux, N. Leroy, N. Letendre, Y. Levin, B. Levine, J. Lewis, T. G.F. Li, K. Libbrecht, A. Libson, A. C. Lin, T. B. Littenberg, N. A. Lockerbie, V. Lockett, D. Lodhia, K. Loew, J. Logue, A. L. Lombardi, E. Lopez, M. Lorenzini, V. Loriette, M. Lormand, G. Losurdo, J. Lough, M. J. Lubinski, H. Lück, A. P. Lundgren, Y. Ma, E. P. MacDonald, T. MacDonald, B. MacHenschalk, M. MacInnis, D. M. MacLeod, F. Magaña-Sandoval, R. Magee, M. Mageswaran, C. Maglione, K. Mailand, E. Majorana, I. Maksimovic, V. Malvezzi, N. Man, G. M. Manca, I. Mandel, V. Mandic

We present the results of a search for gravitational waves associated with 223 γ-ray bursts (GRBs) detected by the InterPlanetary Network (IPN) in 2005–2010 during LIGO’s fifth and sixth science runs and Virgo’s first, second, and third science runs. The IPN satellites provide accurate times of the bursts and sky localizations that vary significantly from degree scale to hundreds of square degrees. We search for both a well-modeled binary coalescence signal, the favored progenitor model for short GRBs, and for generic, unmodeled gravitational wave bursts. Both searches use the event time and sky localization to improve the gravitational wave search sensitivity as compared to corresponding all-time, all-sky searches. We find no evidence of a gravitational wave signal associated with any of the IPN GRBs in the sample, nor do we find evidence for a population of weak gravitational wave signals associated with the GRBs. For all IPN-detected GRBs, for which a sufficient duration of quality gravitational wave data are available, we place lower bounds on the distance to the source in accordance with an optimistic assumption of gravitational wave emission energy of 10−2M⊙c2 at 150 Hz, and find a median of 13 Mpc. For the 27 short-hard GRBs we place 90% confidence exclusion distances to two source models: a binary neutron star coalescence, with a median distance of 12 Mpc, or the coalescence of a neutron star and black hole, with a median distance of 22 Mpc. Finally, we combine this search with previously published results to provide a population statement for GRB searches in first-generation LIGO and Virgo gravitational wave detectors and a resulting examination of prospects for the advanced gravitational wave detectors.

History

Available versions

PDF (Published version)

Publisher DOI

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.011102

ISSN

1079-7114

Journal title

Physical Review Letters

Volume

113

Issue

1

Article number

article no. 011102

Publisher

American Physical Society

Copyright statement

Notes

Many more authors listed at Publisher’s URL

Language

eng

Usage metrics

Keywords

none

Licence

In Copyright

Exports

RefWorks

BibTeX

Ref. manager

Endnote

DataCite

NLM

DC

Search for gravitational waves associated with γ-ray bursts detected by the interplanetary network

History

Available versions

Publisher DOI

ISSN

Journal title

Volume

Issue

Article number

Publisher

Copyright statement

Notes

Language

Usage metrics

Categories

Keywords

Licence

Exports